Development of organic semiconductors and their application to light-emitting devices by means of machine learning approach and quantum chemical calculation

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１）熱活性化遅延蛍光（TADF）モデル分子（o-, m-, and p-CzBN）、安達らの分子（2CzPN, 4CzPN, 4CzIPN, 4CzTPN）の基底状態，最低三重項状態（T1）および最低励起一重項状態（S1）の安定構造を探索し決定した。２）発光スペクトルの強度および（逆）項間交差の速度定数の計算のための理論式を導出し、速度定数を決定した。３）機械学習により、目的とする正孔移動度を示す新規な有機分子を設計できる自動分子設計システムの構築に成功した。４）アクセプター部位に対してより弱いドナーを導入したTADF材料の合成の検討を行った。また，固体での蛍光量子収率を向上させるための置換基の導入の検討や、S1やT1のエネルギー準位を制御するための分子設計指針を検討した。５）りん光材料を用いた溶液塗布型有機発光ダイオード（OLED）に適した発光層ホストポリマーの開発を目的として、高いT1を有するアクリレート官能基化カルバゾール系有機半導体を立体障害の小さなカルバゾール系コモノマーと共重合させることでポリマー主鎖の伸長に成功した。６）2-フェニルキノキサリン配位子を有する近赤外りん光性ビスシクロメタル化イリジウム錯体について、フェニル基上への置換基の導入によって容易に発光波長を長波長化させることに成功した。７）溶液塗布型OLEDに適したりん光材料の開発を目的として、赤色りん光性ビスシクロメタル化イリジウム錯体の補助配位子が発光量子収率に及ぼす効果について検討した。８）アモルファス有機半導体の電子物性予測法を確立した。９）反実仮想的機械学習によるOLED設計手法を提案した。１０）time stretched pulse（TSP）を用いた高速インピーダンス分光においてTSPを最適化し測定周波数域でほぼ一定の信号対雑音比を得た。